Enunciado

A bola de golfe de 0,05   k g é atingida pelo taco e desloca-se ao longo da trajetória mostrada. Determine a força impulsiva média que o taco transmite à bola, se o taco mantém contato com a bola durante 0,5   m s .

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

O diagrama de corpo livre do sistema é dado por:

Para encontrarmos força média, temos que encontrar a velocidade final para aplicar no principio do impulso e quantidade de movimento.

Podemos encontrar essa velocidade a partir da analise do movimento oblíquo.

Considerando o movimento horizontal, temos:

s x = s 0 + v 0 x t

150 = 0 + v cos ⁡ 30 ° t

t = 150 v cos ⁡ 30 °

Do movimento vertical, temos:

s y = s 0 y + v 0 y t + 1 2 a y t 2

0 = 0 + v sin ⁡ 30 ° 150 v cos ⁡ 30 ° + 1 2 ( - 9,81 ) 150 v cos ⁡ 30 ° 2

150 tan ⁡ 30 ° = 1 2 ( 9,81 ) 150 2 v 2 cos 2 ⁡ 30 °

v 2 = 147150 150 tan ⁡ 30 °

v = 41,22   m / s

Passo 2

Aplicando o principio do impulso e quantidade de movimento, temos:

    m v 1 + ∑ ∫ t 1 t 2 F d t = m v 2

0 + F m é d 0,5 10 - 3 = 0,05 ( 9,81 ) ( 41,22 )

F m é d = 40,44   k N

Resposta

F m é d = 40,44   k N

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